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Este trabajo define las principales características sedimentológicas, paleontológicas y geoquímicas de la Unidad Arenas de Trigueros, depositada durante el Messiniense en un contexto global de bajada de nivel del mar. Esta unidad se diferencia del resto de la Formación Arcillas de Gibraleón por su mayor tamaño de grano, la presencia de niveles tempestíticos formados por bivalvos típicos de medios circalitorales, una asociación de ostrácodos propia de medios infralitorales en su tramo superior arenoso y unos menores contenidos en elementos trazas y tierras raras. En su conjunto, estas características identificarían un depósito de turbiditas en un medio circalitoral de baja energía, cuyo fondo sufrió episodios erosivos y donde concurrieron también sedimentos transportados desde medios neríticos someros, dentro de una zona distal de aparatos deltaicos.

Durante el periodo romano (siglo III a.C.-siglo V d.C.), las zonas próximas a la actual desembocadura del río Guadalquivir estaban ocupadas por una laguna interior con conexión marina, a partir de la interpretación paleoambiental de las asociaciones de foraminíferos bentónicos obtenidos en un sondeo situado en el Parque Nacional de Doñana. Sus zonas internas estaban ocupadas por llanuras mareales arcillosas, que sufrieron los efectos de una tormenta hacia finales del siglo I d.C. La comparación con los ostrácodos del mismo sondeo confirma esta recons­trucción y los datos paleogeográficos aportados por diversos cronistas, si bien estos microcrustáceos detectan de manera más precisa los cambios paleoambientales en estos medios litorales.